我國東北、西北和華北某些地區的人們,偶爾會在夜晚看見北方天空中一種光怪陸離的奇景。它有時像一條蛇遊動於高空,有時像劇院的紅絨幕飄忽於夜空,有時像一片大火照亮了天際,有時像群羊散步、人馬賓士,也有時像寂籟的天穹睜開一隻大眼窺視著大地,這種北方天空中於夜晚出現的璀爛光色,我們稱之為北極光。與北極光相對的南極光,它出現在南極地區上空。
極光的形成和太陽活動、地球磁場以及高空大氣有著密切關係。我們肉眼所見的大陽並不平靜,經常處在激烈的活動之中,如出現太陽黑子、耀斑、日珥等。太陽這類活動,結果是放射出無數電荷微粒,它們風馳電掣一般湧向宇宙空間。當這帶電粒子進入地球磁場的作用範圍時,使運動方向發生改變,它們沿地球磁力線降落到南北極磁極附近高空層,並使該處空氣中的原子和分子受激發,產生髮光現象。
極光的顏色是不斷變化的。一般呈現黃綠色,也有白紅色、藍色、灰紫色,或兼而有之。這些顏色取決於當時高空的大氣狀況,如原子氧發生黃綠色光的紅光,分子氮上發出藍紫色光等。由於極光有以上的特點,因此往往會引起觀察者的視力錯覺和離奇現象。
極光是地球物理現象,對於研究日地關係有著重要作用。它對於研究太陽活動,地球磁場變化和磁極變遷,以及研究歷史上氣候的變化規律和地震問題都有一定的參考價值。